UA82188C2 - Деталь газової турбіни, оснащена захисним покриттям, і спосіб формування захисного покриття на металевій основі з суперсплаву - Google Patents
Деталь газової турбіни, оснащена захисним покриттям, і спосіб формування захисного покриття на металевій основі з суперсплаву Download PDFInfo
- Publication number
- UA82188C2 UA82188C2 UA20041008777A UA20041008777A UA82188C2 UA 82188 C2 UA82188 C2 UA 82188C2 UA 20041008777 A UA20041008777 A UA 20041008777A UA 20041008777 A UA20041008777 A UA 20041008777A UA 82188 C2 UA82188 C2 UA 82188C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- lower layer
- connecting lower
- aluminum
- gas turbine
- platinum
- Prior art date
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 45
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 229910000601 superalloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 25
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 title claims description 14
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title abstract description 51
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 88
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 66
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 53
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 52
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 33
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 67
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 26
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 25
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 21
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 20
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 20
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 19
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims description 18
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000005289 physical deposition Methods 0.000 claims description 15
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 12
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 8
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 7
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 6
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims description 6
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002602 lanthanoids Chemical class 0.000 claims description 5
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N Ruthenium Chemical compound [Ru] KJTLSVCANCCWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005524 ceramic coating Methods 0.000 claims description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N ZrO2 Inorganic materials O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoyttriooxy)yttrium Chemical compound O=[Y]O[Y]=O SIWVEOZUMHYXCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 4
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000032798 delamination Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 238000002294 plasma sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910001233 yttria-stabilized zirconia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108091081062 Repeated sequence (DNA) Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 1
- 238000005566 electron beam evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000011876 fused mixture Substances 0.000 description 1
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 1
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 210000002700 urine Anatomy 0.000 description 1
- RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N yttrium(III) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Y+3].[Y+3] RUDFQVOCFDJEEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
- C23C28/3455—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer with a refractory ceramic layer, e.g. refractory metal oxide, ZrO2, rare earth oxides or a thermal barrier system comprising at least one refractory oxide layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/322—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer only coatings of metal elements only
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/32—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer
- C23C28/325—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one pure metallic layer with layers graded in composition or in physical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/30—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer
- C23C28/34—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates
- C23C28/345—Coatings combining at least one metallic layer and at least one inorganic non-metallic layer including at least one inorganic non-metallic material layer, e.g. metal carbide, nitride, boride, silicide layer and their mixtures, enamels, phosphates and sulphates with at least one oxide layer
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
- C23C28/40—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition
- C23C28/42—Coatings including alternating layers following a pattern, a periodic or defined repetition characterized by the composition of the alternating layers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D5/00—Blades; Blade-carrying members; Heating, heat-insulating, cooling or antivibration means on the blades or the members
- F01D5/12—Blades
- F01D5/28—Selecting particular materials; Particular measures relating thereto; Measures against erosion or corrosion
- F01D5/288—Protective coatings for blades
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05C—INDEXING SCHEME RELATING TO MATERIALS, MATERIAL PROPERTIES OR MATERIAL CHARACTERISTICS FOR MACHINES, ENGINES OR PUMPS OTHER THAN NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES
- F05C2201/00—Metals
- F05C2201/04—Heavy metals
- F05C2201/0433—Iron group; Ferrous alloys, e.g. steel
- F05C2201/0466—Nickel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/12—Light metals
- F05D2300/121—Aluminium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/14—Noble metals, i.e. Ag, Au, platinum group metals
- F05D2300/143—Platinum group metals, i.e. Os, Ir, Pt, Ru, Rh, Pd
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05D—INDEXING SCHEME FOR ASPECTS RELATING TO NON-POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, GAS-TURBINES OR JET-PROPULSION PLANTS
- F05D2300/00—Materials; Properties thereof
- F05D2300/10—Metals, alloys or intermetallic compounds
- F05D2300/17—Alloys
- F05D2300/173—Aluminium alloys, e.g. AlCuMgPb
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12611—Oxide-containing component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12535—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.] with additional, spatially distinct nonmetal component
- Y10T428/12611—Oxide-containing component
- Y10T428/12618—Plural oxides
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12736—Al-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12736—Al-base component
- Y10T428/1275—Next to Group VIII or IB metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12875—Platinum group metal-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12931—Co-, Fe-, or Ni-base components, alternative to each other
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/12—All metal or with adjacent metals
- Y10T428/12493—Composite; i.e., plural, adjacent, spatially distinct metal components [e.g., layers, joint, etc.]
- Y10T428/12771—Transition metal-base component
- Y10T428/12861—Group VIII or IB metal-base component
- Y10T428/12944—Ni-base component
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/26—Web or sheet containing structurally defined element or component, the element or component having a specified physical dimension
- Y10T428/263—Coating layer not in excess of 5 mils thick or equivalent
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)
Abstract
Деталь газової турбіни містить металеву основу із суперсплаву, сполучний нижній шар, сформований на основі, який містить інтерметалевий матеріал – алюміній, нікель і платину та зовнішнє керамічне покриття, прикріплене плівкою оксиду алюмінію, утвореною на сполучному нижньому шарі, причому сполучний нижній шар містить, в основному, трикомпонентну систему Ni-Pt-Al, що складається зі структури типу α – NiPt з добавками алюмінію.
Description
Опис винаходу
Даний винахід стосується створення захисного покриття на металевій підкладці із суперсплаву. 2 Винахід може бути застосовний при виготовленні деталей, що зберігають свої механічні властивості при високих температурах, зокрема деталей газових турбін, як-от лопатки турбін, зокрема турбін газотурбінних двигунів.
Для поліпшення робочих характеристик, зокрема продуктивності газових турбін бажана їхня експлуатація при якомога вищих температурах. Відоме використання так званих суперсплавів для виготовлення деталей, що 70 працюють при високій температурі. Як правило, основним елементом цих суперсплавів є нікель, а додаткові елементи зазвичай вибирають з хрому, кобальту, алюмінію, молібдену, титана, танталу й багатьох інших матеріалів.
Можливість підвищення робочої температури забезпечують шляхом постачання металевої підкладки захисним покриттям, що утворює термічний бар'єр (термобар'єрним покриттям). 12 За відомою методикою виготовляють захисне покриття, що містить зовнішній шар з керамічного матеріалу і сполучний нижній шар з металу; зокрема сполучний нижній шар може містити алюміній і принаймні один інший метал, наприклад платину.
Сполучний нижній шар, розташований між металевою підкладкою з суперсплаву і зовнішнім керамічним шаром, забезпечує: - можливість утворення й утримання на його поверхні плівки окису алюмінію, що сприяє адгезії зовнішнього керамічного шару, - захист підкладки від корозії внаслідок окислювання киснем навколишнього середовища, який проникає крізь зовнішній керамічний шар, - утворення бар'єра для дифузії певних елементів металевої підкладки, що могли б забруднити плівку окису с алюмінію і внаслідок цього погіршити з'єднання між сполучним нижнім шаром і зовнішнім керамічним шаром, що (3 призвело б до погіршення адгезії останнього.
Введення у сполучний нижній шар реактивних елементів, наприклад ітрію, церію, гафнію або лантаноїдів, посилює дію бар'єра дифузії і збільшує міцність "клейкої" плівки окису алюмінію.
Відома методика створення сполучного нижнього шару з матеріалів типу МСТАЇМ (де М - метал, наприклад со
Ее, Мі, Со) способом плазмового напилювання, що не викликає реакції підкладки, так що з'єднання сполучного с нижнього шару з підкладкою носить чисто механічний характер. Такі способи описані, наприклад, у (патентних публікаціях 05 4055705 і 05 5824423). Втім, для одержання термостійкого нижнього шару йому необхіднододати (87 значну товщину, як правило, не меншу за 50-100мкм, що призводить до небажаного збільшення маси деталі. сі
Інші відомі способи полягають у створенні сполучного нижнього шару з інтерметалевих матеріалів, що 3о можуть мати меншу товщину завдяки своїй термостійкості. Зокрема, гарні характеристики показує со інтерметалевий матеріал, що містить алюміній і платину.
Так, у (патентних публікаціях О5 5716720 ії 05 5856027) описаний спосіб, що полягає в електролітичному нанесенні на підкладку із суперсплаву на основі нікелю шару платини й у подальшому проведенні алітування « пароподібною фазою при температурі понад 10002С. Нікель, що надходить з підкладки, розповсюджується 70 всередині сполучного нижнього шару. На поверхні сполучного нижнього шару методом термічної обробки в) с створюють плівку окису алюмінію, після чого формують зовнішній керамічний шар, наприклад, з діоксиду з» цирконію, стабілізованого оксидом ітрію, шляхом фізичного осадження пароподібної фази. Реактивний елемент може бути введений у сполучний нижній шар на етапі алітування пароподібною фазою. Гранична частина сполучного нижнього шару, що знаходиться над зоною дифузії поблизу від підкладки, складається з проміжної фази, яка містить від 1895 до 2895 по масі алюмінію, від 5095 до 6095 по масі нікелю й від 895 до 3595 по масі со платини, що відповідає фазі твердого розчину типу Д на діаграмі двокомпонентної нікель-алюмінієвої фази ке (В-МіА). - У ЦІпатентній публікації 05 5238752| описаний інший спосіб, що полягає у створенні на підкладці із 5р Суперсплаву сполучного нижнього шару з інтерметалевого матеріалу, зокрема з матеріалу з алюмінію і платини. (о е| Сполучний металевий шар створюють цементацією у твердому середовищі при температурі понад 9852 і товщині понад 25мкм. Плівку окису алюмінію створюють на поверхні сполучного нижнього шару методом (о окислювання перед формуванням, методом фізичного осадження пароподібної фази, керамічного зовнішнього шару, наприклад, з діоксиду цирконію, стабілізованого оксидом ітрію.
У |патентній заявці ЕР 0985744) описується ще один спосіб, який передбачає формування шару платини на підкладці із суперсплаву на основі ніселю методом електроосадження або хімічного осадження пароподібної
ГФ) фази й осадження шару алюмінію, що утворюється з газоподібного галогеніду й розподіляється в шарі платини.
Після нанесення кожного шару здійснюється десульфуризація методом термічної обробки при температурі о понад 105022 і видалення з поверхні окалини з метою усунення сірки, яка перешкоджає адгезії утворюваної бр плівки окису алюмінію до поверхні утвореного сполучного нижнього шару.
Також відомий описаний у |патентній заявці ОБ 2002/0037220| спосіб, за яким сполучний нижній шар утворюється нанесенням, методом фізичного осадження пароподібної фази, декількох поперемінних елементарних шарів, що складаються з металу платинової групи й алюмінію, з екзотермічною реакцією між металами утворених шарів. Використання методу фізичного осадження пароподібної фази дозволяє зберегти 65 температуру підкладки відносно невисокою, а саме значно нижчою за температуру, при якій елементи підкладки можуть почати дифундувати у формований нанесений шар.
Задача, на вирішення якої спрямовано даний винахід, полягає у створенні деталі газової турбіни, що містить металеву підкладку із суперсплаву і постачена захисним покриттям із сполучним нижнім шаром, розташованим між підкладкою і зовнішнім керамічним шаром, який мав би міцність і довгострокову стійкість до розшарування керамічного шару, маючи в той же час невеличку товщину і, отже, малу масу.
Згідно з винаходом вирішення поставленої задачі досягається створенням деталі газової турбіни, що містить металеву підкладку із суперсплаву, сполучний нижній шар, сформований на підкладці і який містить інтерметалевий матеріал, що містить алюміній, нікель і платину, й зовнішнє керамічне покриття, прикріплене плівкою окису алюмінію, утвореною на сполучному нижньому шарі. 70 При цьому сполучний нижній шар відповідно до винаходу переважно містить трикомпонентну систему
МІ-РІ-АЇ, що складається зі структури типу о-МІРІ з добавками алюмінію.
Таким чином, відмітна особливість винаходу полягає в, щонайменше, переважній наявності у сполучному нижньому шару фази твердого розчину типу о двокомпонентної діаграми нікель (Мі)-платина (РІ), причому дана фаза додатково містить алюміній (АЇ).
Завдяки високій стійкості такої фази сполучний нижній шар навіть невеличкої товщини може бути виготовлений без погіршення властивостей і, зокрема, без зниження ефективності термічного захисту. Захисне покриття має підвищену стійкість до розшарування навіть після повторюваних циклів зміни температури.
Крім того, при використанні підкладки із суперсплаву на основі нікелю поступова дифузія нікелю з підкладки в сполучний шар може змінити склад цього шару, але не його структуру й, отже, не впливає на стійкість інтерметалевого матеріалу о-МіРіІ. Це виявляється тим помітніше, що ближчий вихідний вміст нікелю до мінімального значення для ділянки о-МіРі.
Фаза твердого розчину МіРіІ типу о з добавками А! відома сама по собі й характеризується своєю кристалографічною структурою, як описано, зокрема, у |статті дапісе І. Капп еї а). "Рназе егабіїйу іп (Мі, РО зАЇ
Айоуз", Зсгіріа МегаїІшгодіса ес Маїегіаіа, Мої!.31, Мо11, рр.1461-1464,19941. с
Згадку про таку фазу також можна знайти у (|статті В. СіІеезоп еї а). "ЕПесів оп Ріайпит оп (пе о
Іпіегайтивіоп апа Охідайоп Вепаміог ої Мі-АІ-Вазей АЇПоувз", Ргосеедіпуз ої (Пе бій Іпіегпайопа! Зутровішт оп Нідп Тетрегайшге Соговіоп апіа Ргоїесіоп ої МаїегіаІ5, Маїегіа!їє Зсіепсе Рогит, Моїв 461-464, рр.213-222, 2004).
В оптимальному варіанті трикомпонентна система Мі-РІ-АЇ має склад Мі;РКА, де 7, у, х підібрані таким 89 чином, що 0,05«х2«0,40, 0,3О«ку«0,60, 0, 15сх«0,40. со
Сполучний нижній шар може містити один або декілька додаткових металів, що не є АЇ, Мі або Рі, зокрема принаймні один метал, вибраний з кобальту і хрому, який збільшує стійкість шару, і/або принаймні один ч- дорогоцінний метал, вибраний з паладію, рутенію й ренію.
Сполучний нижній шар також може містити принаймні один реактивний елемент, вибраний з ітрію, цирконію, ся гафнію і лантаноїдів. (с в)
У будь-якому випадку сполучний нижній шар переважно утворюється трикомпонентною системою Мі-РІ-АЇ, яка краще складає принаймні 7595 атомного відсоткового складу нижнього шару.
Товщина сполучного нижнього шару в оптимальному варіанті складає від 2мкм до 120мкм, а краще не « перевищує 40мкм. Завдяки стійкості, що надається наявністю фази о-МіРі, може бути передбачена і ще менша товщина, яка не перевищує 20мкм, що призведе до обмеження вартості виготовлення й маси сполучного - с нижнього шару. "» Інша задача, на вирішення якої спрямовано даний винахід, полягає у створенні способу здійснення захисного " покриття, що утворює термічний бар'єр на металевій підкладці із суперсплаву, зі стійким сполучним нижнім шаром, що має малу масу.
Для вирішення поставленої задачі за винаходом пропонується спосіб, що включає формування на підкладці о сполучного нижнього шару, який містить інтерметалевий матеріал, що містить алюміній, нікель і платину, й т формування зовнішнього керамічного шару, прикріпленого плівкою окису алюмінію, утвореною на сполучному нижньому шарі. - При цьому відповідно до винаходу формують сполучний нижній шар, що містить переважно трикомпонентну со 20 систему МІі-РІ-АЇІ, що складається зі структури типу о-МіРіІ з добавками алюмінію.
Відповідно до одного з варіантів здійснення способу сполучний нижній шар виготовляють шляхом 12; формування на підкладці покриття, склад якого відповідає необхідному складу нижнього шару. При цьому використовують процес типу "оверлей" (тобто процес формування оверлейного покриття), не допускаючи значної або помітної дифузії елементів підкладки в покриття.
Серед придатних до використання процесів можна назвати методи фізичного осадження пароподібної фази, о методи осадження катодним розпиленням або плазмовим напилюванням, а також методи електролітичного осадження. ко Так, сполучний нижній шар може бути сформований шляхом фізичного осадження з пароподібної фази, принаймні декількох елементарних шарів, відповідно, платини, ніселю й алюмінію і здійснення реакції між 60 металами осаджених шарів.
Також можливе формування сполучного нижнього шару шляхом нанесення декількох шарів, принаймні деякі з яких містять декілька компонентів нижнього шару у формі попереднього сплаву, зокрема, нанесення шарів сплавів, наприклад МІіРІЇї або РІАЇ, що перемежовуються з шарами АЇ або Мі.
Також можливе формування сполучного нижнього шару шляхом фізичного осадження пароподібної фази з бо використанням джерела, склад якого відповідає необхідному складу сполучного нижнього шару, наприклад, із застосуванням плазмового розпилення попередньо сплавленої суміші порошків.
Відповідно до іншого варіанта здійснення винаходу сполучний нижній шар формують на підкладці із суперсплаву на основі нікелю шляхом фізичного осадження з пароподібної фази принаймні декількох елементарних поперемінних шарів платини і алюмінію, проведення екзотермічної реакції між металами нанесених шарів при помірній температурі, тобто меншій за 9002 і, як правило, що складає порядку 7002С, і термічною обробкою з метою порушення дифузії нікелю підкладки в сполучний нижній шар. Термічна обробка може бути проведена окремо від формування зовнішнього керамічного шару або бути результатом формування зовнішнього керамічного шару, якщо воно відбувається при відносно високій температурі. Заявником 7/0 спостерігалося, що термічної обробки при температурі, щонайменше, рівній 9002С, достатньо для збудження дифузії нікелю підкладки по всьому сполучному нижньому шарі за умови відносно невеличкої товщини останнього, наприклад меншої або рівної ТОмкм. У той же час при більшій товщині може знадобитися більш висока температура. Також було виявлено, що ця дифузія призводить до формування стійкої фази типу о-МіРІі.
Даний винахід стане зрозумілішим із нижченаведеного опису, який подається як приклад здійснення 75 винаходу, що не вносить яких-небудь обмежень. Опис містить посилання на додані креслення, на яких: - Фіг.1 вкрай схематично зображує в розрізі металеву підкладку із суперсплаву, постачену покриттям за винаходом; - Фіг2 схематично зображує характерну лунку кристалічної решітки фази твердого розчину о-МіРі з добавками алюмінію; - Фіг.3 ілюструє один з варіантів здійснення способу за винаходом; - Фіг.4-6 ілюструють приклади здійснення першого етапу способу за Фіг.3; - Фіг.7 ілюструє інший варіант здійснення способу за винаходом; - Фіг.8 містить фотографію, зроблену за допомогою скандувального електронного мікроскопа й відповідну поперечному перерізу захисного покриття, виготовленого за одним із варіантів здійснення винаходу на с металевій підкладці із суперсплаву; о - Фіг.9 ілюструє результати дослідів, здійснених, відповідно до відомих методів, з деталями, постаченими покриттям за винаходом; - Фіг10 і 11 містять фотографії, зроблені за допомогою сканувального електронного мікроскопа й відповідні поперечному перерізу захисного покриття, виготовленого за іншим варіантом здійснення винаходу, до 9 і після термічної обробки.
Нижченаведений опис стосується виготовлення захисного покриття на металевій деталі із суперсплаву, в со типовому випадку деталі газової турбіни, наприклад лопатки турбіни газотурбінного двигуна. чт
Захисне покриття відноситься до типу, вкрай схематично зображеного на Фіг.1. На металевій підкладці 10 із суперсплаву формують покриття, що містить сполучний нижній шар 12 з інтерметалевого матеріалу, що с складається, в основному, з алюмінію, нікелю і платини, і зовнішній керамічний шар 16, закріплений на плівці с 14 окису алюмінію, утвореній на поверхні сполучного нижнього шару.
Відповідно до винаходу інтерметалевий матеріал, що утворює сполучний нижній шар, містить, в основному, трикомпонентну систему Мі-РІ-АІ, що складається з фази типу о-МіРІ з добавками алюмінію. Така фаза може « бути визначена кристалографічною структурою, зображеною на Фіг2. Ця структура являє собою гранецентровану тетрагональну систему типу Іо. Атоми Мі і АІ розташовані у вершинах і центрах граней - с (001), а атоми РІ розташовані в центрах граней (100) і (010). Розміри а, б, с лунками кристалічної решітки ч» (Фіг.2) такі, що 0,37нм«а-р«0,4Онм, а 0,З3Б5нм«ес«0,Збнм. Краще вибирають трикомпонентну систему Мі;РУА, де " коефіцієнти 7, у і х підібрані таким чином, що 0,05х250,40, 0,3О0«у«О,60, а О,15«х«0,40.
Ділянка, що містить фазу о-МІіРІ, цілюом відділена від ділянки, що містить фазу р-МІіАІ, як підтверджується у вищезгаданій статті В. Сієевзоп еї аї. о До складу сполучного нижнього шару, крім Мі, А, Рі, можуть бути додані інші елементи, зокрема реактивні т елементи (вибрані з ітрію, цирконію, гафнію та лантаноїдів), що підвищують ефективність бар'єра дифузії деяких елементів підкладки, здатних зменшити міцність захисного покриття, і збільшують стійкість плівки 14 -йй окису алюмінію. Також можуть бути додані інші метали, що мають сприятливий вплив, наприклад паладій, со 20 рутеній або реній, або ж кобальт і/або хром, які підвищують термостійкість покриття.
Плівку 14 окису алюмінію формують методом окислювання алюмінію дифузійного бар'єра. Вона забезпечує ії) захист від корозії, викликаної окислюванням. Крім того, її "клейкість" ("адгезійність") забезпечує адгезію керамічного зовнішнього покриття 16.
Керамічне зовнішнє покриття 16, в основному, забезпечує термоізоляцію. Воно виготовлене із жаростійкого го оксиду, наприклад діоксиду цирконію, оксиду ітрію або діоксиду цирконію, стабілізованого оксидом ітрію, і може бути утворене методом фізичного осадження пароподібної фази, наприклад, з випарюванням електронним о пучком або плазмовим випарюванням за добре відомими способами. іо) Сполучний нижній шар може мати такий атомний склад: від 7596 до 10095 вищеописаної трикомпонентної системи Мі-Р-АЇ, бо від 095 до 1095 кобальту і/або хрому, від 095 до 595 одного або декількох реактивних елементів, вибраних з У, 7т, НГ і лантаноїдів, від 095 до 1095 дорогоцінних металів, вибраних з Ра, Ки і КИ.
Товщина сполучного нижнього шару переважно складає від 2мкм до 120мкм. Завдяки високій термічній стійкості, що надається фазою о-МіРі, в оптимальному варіанті ця товщина може бути меншою за 40мкм або бо навіть 20мкм.
Перший варіант здійснення
Відповідно до першого варіанта здійснення (Фіг.3) сполучний нижній шар формують шляхом нанесення покриття, що має необхідний склад сполучного нижнього шару, без істотної або помітної дифузії елементів, що надходять з підкладки, тобто шляхом нанесення оверлейного покриття (етап 20).
Потім (етап 22) на сполучному нижньому шарі формують зовнішній шар з утворенням на поверхні сполучного нижнього шару плівки окису алюмінію. Для цього може використовуватися метод фізичного осадження пароподібної фази під впливом електронного пучка (ЕВ-РУО). Металеві підкладки, постачені сполучним нижнім шаром, уміщують у камеру над джерелом керамічного матеріалу, наприклад мішенню з діоксиду цирконію, 70 стабілізованого оксидом ітрію (стабілізованого оксидом ітрію М2О5). Осадження відбувається в розрідженій атмосфері, утвореній сумішшю аргону й кисню, внаслідок збудження джерела керамічного матеріалу електронною гарматою. Цей метод добре відомий як такий.
Етап 20 може бути здійснений різноманітними методами, зокрема, із застосуванням процесу фізичного осадження пароподібної фази (РМО), наприклад катодного розпилення, осадження РМО під впливом /5 електронного пучка (ЕВ-РМО) або дуговим випарюванням за допомогою плазми або без неї.
Відповідно до першого приклада (Фіг.4) етап 20 включає М-кратне повторення нанесення послідовності елементарних шарів платини (крок 201), алюмінію (крок 202), платини (крок 203) і нікелю (крок 204), а потім фінальне нанесення елементарного шару платини (крок 205). Перед формуванням керамічного зовнішнього шару може бути проведена помірна термічна обробка (крок 206) з метою формування інтерметалевого 2о матеріалу внаслідок взаємодії металів елементарних шарів. Цю термічну обробку здійснюють при температурі меншій за 9002С, наприклад, порядку 7002С, щоб уникнути надмірної дифузії елементів підкладки з її частини, суміжної з інтерметалевим матеріалом. Термічну обробку здійснюють у вакуумі або в розрідженій нейтральній атмосфері протягом, наприклад, періоду, що складає від 0,5год. до Згод.
Слід зазначити, що помірна термічна обробка необов'язкова, оскільки інтерметалевий матеріал також може с бути утворений у результаті підвищення температури при формуванні керамічного зовнішнього шару.
Слід також відзначити, що в послідовності елементарних нанесених шарів елементарний шар алюмінію і) переважно розташований між двома елементарними шарами платини, щоб уникнути реакції між алюмінієм і нікелем, яка могла б перешкоджати дифузії платини в інтерметалевий матеріал. Перший елементарний шар складається, в основному, з платини, оскільки вона найменш схильна до дифузії в підкладку. Останній с зо елементарний шар також складається, в основному, з платини, оскільки вона найменше схильна до окислювання під впливом повітря або парціального тиску кисню наприкінці формування сполучного нижнього со шару. ч-
Елементарні шари мають індивідуальну товщину, яка, щонайменше для алюмінію, не перевищує 200Онм, а краще не перевищує 1500нм. Значення цієї товщини може бути вибране значно меншим за це граничне с
Зз5 значення, наприклад, таким, що не перевищує 200нм. Така порівняно мала товщина вибирається, якщо після со термічної обробки необхідно одержати гомогенну структуру, тобто таку структуру, в якій не залишається слідів формування сполучного нижнього шару з накладених один на одного елементарних шарів.
Кількість М повторюваних послідовностей елементарних шарів визначається залежно від товщини елементарних шарів і необхідної сумарної товщини сполучного нижнього шару. Відповідно до цієї товщини « 470 Кількість елементарних шарів може варіюватися від декількох шарів до декількох десятків або навіть декількох -о с сотень. й Слід зазначити, що нанесені елементарні шари можуть мати різноманітну товщину. "» У будь-якому випадку співвідношення сумарних товщин шарів кожного металу залежить від необхідного складу інтерметалевого матеріалу сполучного нижнього шару.
В другому прикладі (Фіг.5) етап 20 включає М-кратне повторення нанесення послідовності елементарних
Го! шарів двокомпонентної системи, наприклад МіРі, (крок 210) і алюмінію (крок 211) перед необов'язковою помірною термічною обробкою (крок 206), як і в процесі за Фіг.4. Зрозуміло, в іншому варіанті можна ко передбачити чергування нанесення двокомпонентної системи РІАЇ і нікелю Мі. Склад двокомпонентної системи - МІРІ, товщина елементарних шарів і їхня кількість вибираються залежно від необхідного складу і товщини 5р сполучного нижнього шару. со У третьому прикладі (Фіг.б) етап 20 включає послідовне нанесення Р шарів трикомпонентної системи Мі-РІ-АЇ о (крок 216) перед необов'язковою помірною термічною обробкою (крок 206).
Кожному шару надають склад, що відповідає необхідному складу сполучного нижнього шару.
У вищеописаних процесах за Фіг.4-6, зокрема, в разі використання методу РМО, використовують джерела або Мішені з нікелю, платини або алюмінію, виготовлені із сумішей двох з цих металів, або ж джерела (мішені), виготовлені із суміші всіх трьох металів, причому метали можуть знаходитися, наприклад, у порошкоподібному (Ф) стані. Якщо сполучний нижній шар має додатково містити інші метали або інші елементи, вони можуть бути т отримані з додаткових джерел або мішеней шляхом нанесення окремими елементарними шарами або ж заздалегідь додані в необхідній пропорції до принаймні одного джерела або мішені нікелю і/або платини, і/або бо алюмінію.
Відповідно до ще одного приклада здійснення сполучний нижній шар може бути сформований методом електролітичного осадження без істотного контакту з підкладкою. Цей процес може бути здійснений шляхом послідовного нанесення шарів різноманітних металів або їхнього одночасного нанесення.
Другий варіант здійснення 65 У відповідності з другим варіантом здійснення винаходу (Фіг.7), у якому використовується металева підкладка із суперсплаву на основі нікелю, сполучний нижній шар виготовляють шляхом формування на першій стадії процесу інтерметалевого матеріалу, що містить, в основному, алюміній і платину, й у використанні на завершальній стадії процесу дифузії нікелю з підкладки, що викликається підвищенням температури до або під час формування зовнішнього керамічного шару.
Перша стадія процесу може бути здійснена шляхом поперемінного нанесення елементарних шарів платини (етап 30) і алюмінію (етап 32) методом фізичного осадження пароподібної фази з використанням екзотермічної реакції між утвореними шарами. Для цього може бути використаний спосіб, описаний у вищезгаданій (патентній заявці О5 2002/0037220)1.
З вищезгаданих причин перший елементарний шар, осаджуваний на підкладці, і останній осаджуваний 70 елементарний шар (етап 34) краще є шарами платини.
Етап 36 помірної термічної обробки здійснюють таким чином, щоб у результаті екзотермічної реакції між платиною й алюмінієм елементарних шарів утворився інтерметалевий матеріал. Термічну обробку виконують при температурі меншій за 90092, наприклад, порядку 700 2С, щоб уникнути надмірної дифузії елементів підкладки в суміжну з нею частину інтерметалевого матеріалу. Термічну обробку здійснюють в неокисній 7/5 атмосфері, наприклад, у вакуумі або в інертній атмосфері протягом періоду, що складає від 0,5год. до Згод., наприклад, близько 2год. У процесі термічної обробки алюміній кожного шару дифундує в прилеглі шари платини. Плівка окису алюмінію утворюється на поверхні сполучного нижнього шару в результаті подальшого впливу окисного середовища.
Елементарні шари мають індивідуальну товщину, яка принаймні для алюмінію не перевищує 2000Онм, а краще
Не перевищує 1500нм. Значення цієї товщини може бути вибране значно меншим за це граничне значення, наприклад, таким, що не перевищує 200нм.
Товщина і кількість шарів вибирають відповідно до необхідного співвідношення АЇ/РІ у сполучному нижньому шарі і з його необхідною товщиною.
Нанесення елементарних шарів платини й алюмінію може бути здійснене методом катодного розпилення, сч методом фізичного осадження пароподібної фази під впливом електронного пучка або методом дугового випарювання з використанням плазми або без нього, оскільки ці процеси забезпечують досить точне о регулювання кількості нанесеного метала й, отже, товщини елементарних шарів. Ці процеси, у яких використовуються джерела або мішені з платини й алюмінію, добре відомі самі по собі.
Введення у сполучний нижній шар принаймні одного додаткового металу і/або принаймні одного реактивного (у зо елемента може бути здійснене з використанням одного або декількох додаткових джерел або мішеней або додаванням цих елементів до джерел або мішеней з платини й алюмінію. со
Потім формують зовнішній керамічний шар (етап 37), піднімаючи при цьому температуру підкладки до «- значення, достатнього, щоб викликати дифузію нікелю, який міститься в металевій підкладці, у сполучний нижній шар. Значення цієї температури має бути тим більшим, що більша товщина сполучного нижнього шару. Воно с
Краще складає не менше 9002С при товщині від 2мкм до 1Омкм і може перевищувати 100092С при більшій со товщині.
Інші метали, що містяться в підкладці, наприклад кобальт і хром, також можуть бути схильні до дифузії.
Втім, сполучний нижній шар зберігає свої властивості бар'єра дифузії елементів, які можуть міститися в підкладці, наприклад вольфраму, молібдену, танталу, які можуть викликати зменшення міцності захисного « покриття і, зокрема, стійкості плівки окису алюмінію, що знаходиться на поверхні сполучного нижнього шару. 2 с Заявнику даного винаходу вдалося показати, що нікель, який дифундує в сполучний нижній шар, утворює в й поєднанні з платиною стійку фазу типу о-МіРІ. "» В одному з прикладів здійснення термічної обробки при температурі не меншій за 9002С, що викликає дифузію нікелю, який міститься в підкладці, у сполучний нижній шар, може бути здійснена окремо, перед формуванням зовнішнього керамічного шару. (ее) Приклад 1 юю Використовувалися металеві деталі з монокристалічного суперсплаву на основі нікелю, що мають такий склад (у масових відсотках): - 6,595 Со, 7,595 Ст, 5,390 АЇ, 1,290 Ті, 895 Та, 290 Мо, 5,595 М і залишок Мі.
Деталі були покриті перемежованими шарами платини й алюмінію в процесі фізичного осадження со пароподібної фази методом катодного розпилення за вищеописаним другим варіантом здійснення (Фіг.7). Було о здійснено нанесення 84 елементарні шари платини завтовшки ЗОнм кожний по Черзі з нанесенням 83 елементарних шарів алюмінію завтовшки ббнм кожний.
Температура була підвищена до 7002С; дана температура підтримувалася протягом 2 годин, щоб викликати 2о екзотермічну реакцію між елементарними шарами. Це призвело до утворення шару з товщиною, рівною 7,5мМкм, що складається з інтерметалевого матеріалу з платини й алюмінію типу РіІАЇ». о Потім здійснили нанесення зовнішнього керамічного шару з діоксиду цирконію 2гО 5, стабілізованого кз оксидом ітрію У2Оз (у пропорції 895 по вазі). Нанесення було здійснене за вищеподаною методикою методом фізичного осадження пароподібної фази під впливом електронного пучка. Температура підкладки була піднята 60 до приблизно 10002 на час, вибраний, щоб забезпечити утворення зовнішнього шару з діоксиду цирконію, стабілізованого оксидом ітрію, з товщиною, приблизно рівною 125мкм.
Приклад 2
Використовували процедуру, описану в прикладі 1, але з обмеженням кількості елементарних шарів платини й алюмінію для одержання в результаті екзотермічної реакції між ними шару інтерметалевого матеріалу типу бо РІДАЇ» із товщиною, приблизно рівною 2,5мкм.
На Фіг.8 наведена мікрофотографія, що ілюструє отриманий результат.
Приклад З (для порівняння)
На підкладках такого самого складу, що й використовуваний у прикладах 1 і 2, сформували сполучний нижній шар методом електролітичного нанесення шару платини і його алітування пароподібною фазою, щоб одержати відповідно до відомих методів сполучний нижній шар, що відповідає фазі типу Дд двокомпонентної діаграми Мі-АЇ з добавкою платини. Потім сформували зовнішній керамічний шар, як описано в прикладі 1.
Досліди на стійкість до циклічних змін температури в окисному середовищі (у повітрі) виконували на деталях А, В і С, отриманих способами, описаними, відповідно, у прикладах 1, 2 і 3, причому кожний цикл зміни температури включав швидке підвищення температури до 11002, її підтримку протягом Тгод., повернення до 70 температури навколишнього середовища і її підтримку протягом 15х8в.
Як показано на Фіг.9, деталі В продемонстрували задовільну міцність протягом 624 циклів, що є чудовим результатом з урахуванням вкрай малої товщини (2,5мкм) сполучного нижнього шару, порівняно до товщини використовуваних у даний час сполучних нижніх шарів (характерне значення бОмкм). Деталі А і С задовільно витримали до 1086 циклів.
Можливість зменшення товщини сполучного нижнього шару призводить до підвищення швидкості виготовлення, зниження вартості матеріалів (навіть незважаючи на відносно високий вміст платини) і зменшення маси, що є значною перевагою.
Приклад 4
Металеву деталь з того самого монокристалічного суперсплаву, що й у прикладі 1, постачили послідовністю перемежованих шарів за схемою РІ, АЇї, Рі, Мі із завершальним шаром Рі (за зображеним на Фіг.4 прикладом першого варіанта здійснення). Використовували процес фізичного осадження пароподібної фази методом катодного розпилення. Було нанесено 13 елементарних шарів Рі завтовшки приблизно 18їнм кожний, 6 елементарних шарів Мі завтовшки приблизно по 268нм кожний і 6 елементарних шарів А! завтовшки приблизно по 171нм кожний. сеч
Виконали термічну обробку у вакуумі при температурі, приблизно рівній 7002С, щоб викликати реакцію між елементарними шарами без міграції речовини з підкладки, виготовленої з монокристалічного суперсплаву. В о такий спосіб одержали покриття з інтерметалевого матеріалу завтовшки приблизно 7,1мкм. Покриття мало такий атомний склад: 4595 РІ, 2895 АЇ і 2790 МІ.
Дослідження покриття методом дифракції рентгенівських променів дозволило переконатися в наявності со кристалічної структури, характерної для фази о-МІіРІ із добавками алюмінію.
На Фіг.10 і 11 зображений поперечний переріз покриття до і після термічної обробки відповідно. оо
Claims (1)
- «-- Формула винаходу се со1. Деталь газової турбіни, що містить металеву основу із суперсплаву, сполучний нижній шар, сформований на основі, який містить інтерметалевий матеріал - алюміній, нікель і платину, й зовнішнє керамічне покриття, прикріплене плівкою оксиду алюмінію, утвореною на сполучному нижньому шарі, яка відрізняється тим, що сполучний нижній шар містить, в основному, трикомпонентну систему Мі-РІ-АІ, що складається зі структури типу « їх - АйЙрІ з добавками алюмінію. 2 с 2. Деталь газової турбіни за п. 1, яка відрізняється тим, що трикомпонентна система Мі-РІЕ-АЇ має склад "з Мі;РУА, де 2, у, х підібрані таким чином, що 0,05:х2«50,40, 0, 3О«у«0,60, а О0,15«х«0,40." З. Деталь газової турбіни за п. 1 або 2, яка відрізняється тим, що сполучний нижній шар додатково містить принаймні один додатковий метал, що не є алюмінієм, нікелем або платиною.4. Деталь газової турбіни за п. З, яка відрізняється тим, що сполучний нижній шар додатково містить (се) принаймні один метал, вибраний з кобальту і/або хрому.т 5. Деталь газової турбіни за п. З або 4, яка відрізняється тим, що сполучний нижній шар додатково містить принаймні один метал, вибраний з паладію, рутенію і ренію.- 6. Деталь газової турбіни за будь-яким з пп. 1-5, яка відрізняється тим, що сполучний нижній шар додатково містить принаймні один реактивний елемент, вибраний з ітрію, цирконію, гафнію та лантаноїдів. со 7. Деталь газової турбіни за будь-яким з пп. 1-6, яка відрізняється тим, що товщина сполучного нижнього о шару складає від 2 мкм до 120 мкм.8. Деталь газової турбіни за п. 7, яка відрізняється тим, що товщина сполучного нижнього шару складає менше 40 мкм.9. Деталь газової турбіни за п. 7, яка відрізняється тим, що товщина сполучного нижнього шару складає менше 20 мкм. Ф, 10. Спосіб формування термічного захисного покриття на металевій основі із суперсплаву, що включає ко формування на основі сполучного нижнього шару, що містить інтерметалевий матеріал, який містить алюміній, нікель і платину, і формування зовнішнього керамічного шару, прикріпленого плівкою оксиду алюмінію, бо утвореною на сполучному нижньому шарі, який відрізняється тим, що сполучний нижній шар переважно містить трикомпонентну систему МІі-РІ-Аї, що складається зі структури типу се- АЙОІ з добавками алюмінію.11. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що сполучний нижній шар виготовляють шляхом формування на основі покриття, склад якого відповідає необхідному складу нижнього шару.12. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що сполучний нижній шар виготовляють шляхом формування бо покриття методом фізичного осадження пароподібної фази.13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що сполучний нижній шар формують шляхом фізичного осадження з пароподібної фази принаймні декількох елементарних шарів, відповідно, платини, нікелю й алюмінію і здійснення реакції між металами осаджених шарів.14. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що сполучний нижній шар формують шляхом нанесення шарів, принаймні деякі з яких містять декілька компонентів нижнього шару у формі попередньо виготовленого сплаву.15. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що сполучний нижній шар формують шляхом нанесення попередньо сплавленого складу, що відповідає необхідному складу нижнього шару.16. Спосіб за п. 11, який відрізняється тим, що сполучний нижній шар виготовляють шляхом формування покриття методом електролітичного осадження. 70 17. Спосіб за п. 10, який відрізняється тим, що сполучний нижній шар формують на основі із суперсплаву, що містить нікель, шляхом фізичного осадження з пароподібної фази принаймні декількох поперемінних, елементарних шарів платини і алюмінію, здійснення екзотермічної реакції між металами нанесених шарів і термічною обробкою при температурі, принаймні рівній 900 «С, з метою збудження дифузії нікелю основи в сполучний нижній шар.18. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що термічну обробку при температурі, принаймні рівній 900 2С, здійснюють під час формування зовнішнього керамічного шару.19. Спосіб за п. 16, який відрізняється тим, що термічну обробку при температурі, принаймні рівній 900 2С, здійснюють до формування зовнішнього керамічного шару. с 7 о (ге) (ге) «-- с Зо со- . и? со ко - со ії») ко 60 б5
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR0312619A FR2861423B1 (fr) | 2003-10-28 | 2003-10-28 | Piece de turbine a gaz muni d'un revetement de protection et procede de realisation d'un revetement de protection sur un substrat metallique en superalliage |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA82188C2 true UA82188C2 (uk) | 2008-03-25 |
Family
ID=34400864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA20041008777A UA82188C2 (uk) | 2003-10-28 | 2004-10-27 | Деталь газової турбіни, оснащена захисним покриттям, і спосіб формування захисного покриття на металевій основі з суперсплаву |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US7311981B2 (uk) |
| EP (1) | EP1528118A3 (uk) |
| JP (1) | JP4392323B2 (uk) |
| FR (1) | FR2861423B1 (uk) |
| RU (1) | RU2355891C2 (uk) |
| UA (1) | UA82188C2 (uk) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2861423B1 (fr) * | 2003-10-28 | 2008-05-30 | Snecma Moteurs | Piece de turbine a gaz muni d'un revetement de protection et procede de realisation d'un revetement de protection sur un substrat metallique en superalliage |
| US8048789B2 (en) * | 2005-04-26 | 2011-11-01 | Northwestern University | Mesoscale pyramids, arrays and methods of preparation |
| SG127768A1 (en) * | 2005-05-27 | 2006-12-29 | Turbine Overhaul Services Priv | Thermal barrier coating |
| CA2564539C (en) * | 2005-11-14 | 2014-05-06 | Sulzer Metco Coatings B.V. | A method for coating of a base body with a platinum modified aluminide ptmal by means of a physical deposition out of the gas phase |
| GB0605070D0 (en) * | 2006-03-14 | 2006-04-26 | Rolls Royce Plc | An aerofoil |
| US7527877B2 (en) * | 2006-10-27 | 2009-05-05 | General Electric Company | Platinum group bond coat modified for diffusion control |
| US20090032958A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-05 | Micron Technology, Inc. | Intermetallic conductors |
| US8323409B2 (en) * | 2008-05-08 | 2012-12-04 | United Technologies Corporation | Systems and methods for forming components with thermal barrier coatings |
| US20100243464A1 (en) * | 2009-03-26 | 2010-09-30 | Honeywell International Inc. | Methods of forming coatings on substrates |
| WO2011084573A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-07-14 | General Electric Company | Methods of forming nickel aluminide coatings |
| US8632890B2 (en) * | 2009-12-21 | 2014-01-21 | General Electric Company | Nickel aluminide coating systems and coated articles |
| US20110151140A1 (en) * | 2009-12-21 | 2011-06-23 | Brian Thomas Hazel | Methods Of Forming Nickel Aluminde Coatings |
| TWI502092B (zh) | 2010-03-19 | 2015-10-01 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | Nickel alloy sputtering target, Ni alloy film and silicon nitride film |
| FR2961528B1 (fr) * | 2010-06-18 | 2012-07-20 | Snecma | Procede d'aluminisation d'une surface avec depot prealable d'une couche de platine et de nickel |
| US9587645B2 (en) | 2010-09-30 | 2017-03-07 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Airfoil blade |
| US8871297B2 (en) | 2010-09-30 | 2014-10-28 | Barry Barnett | Method of applying a nanocrystalline coating to a gas turbine engine component |
| US9429029B2 (en) * | 2010-09-30 | 2016-08-30 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Gas turbine blade and method of protecting same |
| CN102994954A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 | 镀膜件及其制备方法 |
| US20130177772A1 (en) * | 2012-01-05 | 2013-07-11 | General Electric Company | Radiation mitigated articles and methods of making the same |
| US9427835B2 (en) | 2012-02-29 | 2016-08-30 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Nano-metal coated vane component for gas turbine engines and method of manufacturing same |
| FR2988736B1 (fr) * | 2012-04-02 | 2014-03-07 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Procede d'obtention d'un revetement d'aluminiure de nickel sur un substrat metallique, et piece munie d'un tel revetement |
| US10364483B1 (en) | 2013-03-01 | 2019-07-30 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of National Aeronautics And Space Administration | High hardness, high elasticity intermetallic compounds for mechanical components |
| US20150000405A1 (en) * | 2013-06-27 | 2015-01-01 | Honeywell International Inc. | Non-destructive evaluation methods for determining a thickness of a coating layer on a turbine engine component |
| JP2016179925A (ja) * | 2015-03-24 | 2016-10-13 | 旭硝子株式会社 | ガラス製造用の白金構造体、ガラス製造装置、およびガラスの製造方法 |
| US9657387B1 (en) * | 2016-04-28 | 2017-05-23 | General Electric Company | Methods of forming a multilayer thermal barrier coating system |
| FR3058164B1 (fr) * | 2016-10-27 | 2020-02-07 | Safran | Piece comprenant un substrat en superalliage monocristallin a base de nickel et son procede de fabrication. |
| EP3867420A1 (en) | 2018-10-17 | 2021-08-25 | Oerlikon Surface Solutions AG, Pfäffikon | Pvd barrier coating for superalloy substrates |
| FR3101642B1 (fr) * | 2019-10-03 | 2021-12-17 | Safran Ceram | Etanchéité d’une turbine |
| RU206356U1 (ru) * | 2021-06-26 | 2021-09-07 | Антон Владимирович Новиков | Лопатка турбины для газотурбинных двигателей и энергетических установок |
| RU206355U1 (ru) * | 2021-06-26 | 2021-09-07 | Антон Владимирович Новиков | Лопатка турбины ДГ-90 |
Family Cites Families (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5238752A (en) * | 1990-05-07 | 1993-08-24 | General Electric Company | Thermal barrier coating system with intermetallic overlay bond coat |
| CA2095452C (en) * | 1993-05-04 | 1997-03-18 | Phillip J. Beaudet | Dynamic hierarchical selection menu |
| US5716720A (en) * | 1995-03-21 | 1998-02-10 | Howmet Corporation | Thermal barrier coating system with intermediate phase bondcoat |
| US6066405A (en) * | 1995-12-22 | 2000-05-23 | General Electric Company | Nickel-base superalloy having an optimized platinum-aluminide coating |
| RU2120494C1 (ru) * | 1997-06-17 | 1998-10-20 | Международный Центр Электронно-Лучевых Технологий Института Электросварки им.Е.О.Патона НАН Украины | Способ получения на подложке защитных покрытий с градиентом химического состава и структуры по толщине с внешним керамическим слоем, его вариант |
| US6344282B1 (en) * | 1998-12-30 | 2002-02-05 | General Electric Company | Graded reactive element containing aluminide coatings for improved high temperature performance and method for producing |
| UA56228C2 (uk) * | 1999-11-01 | 2003-05-15 | Міжнародний Центр Електронно-Променевих Технологій Інституту Електрозварювання Ім. Е.О.Патона Нану | Композиційний зливок для одержання шляхом випаровування функціонально градієнтного покриття із зовнішнім керамічним шаром на металевій підкладці (варіанти) |
| US6482469B1 (en) * | 2000-04-11 | 2002-11-19 | General Electric Company | Method of forming an improved aluminide bond coat for a thermal barrier coating system |
| US6395406B1 (en) * | 2000-04-24 | 2002-05-28 | General Electric Company | Methods for preparing and applying coatings on metal-based substrates, and related compositions and articles |
| US6589668B1 (en) * | 2000-06-21 | 2003-07-08 | Howmet Research Corporation | Graded platinum diffusion aluminide coating |
| FR2814473B1 (fr) * | 2000-09-25 | 2003-06-27 | Snecma Moteurs | Procede de realisation d'un revetement de protection formant barriere thermique avec sous-couche de liaison sur un substrat en superalliage et piece obtenue |
| US6863738B2 (en) * | 2001-01-29 | 2005-03-08 | General Electric Company | Method for removing oxides and coatings from a substrate |
| US6682827B2 (en) * | 2001-12-20 | 2004-01-27 | General Electric Company | Nickel aluminide coating and coating systems formed therewith |
| US7273662B2 (en) * | 2003-05-16 | 2007-09-25 | Iowa State University Research Foundation, Inc. | High-temperature coatings with Pt metal modified γ-Ni+γ′-Ni3Al alloy compositions |
| FR2861423B1 (fr) * | 2003-10-28 | 2008-05-30 | Snecma Moteurs | Piece de turbine a gaz muni d'un revetement de protection et procede de realisation d'un revetement de protection sur un substrat metallique en superalliage |
-
2003
- 2003-10-28 FR FR0312619A patent/FR2861423B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-10-20 EP EP04292489A patent/EP1528118A3/fr not_active Withdrawn
- 2004-10-27 UA UA20041008777A patent/UA82188C2/uk unknown
- 2004-10-27 RU RU2004132522/06A patent/RU2355891C2/ru active
- 2004-10-27 JP JP2004311987A patent/JP4392323B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 2004-10-28 US US10/974,973 patent/US7311981B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2006
- 2006-10-12 US US11/546,316 patent/US7569251B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20050132717A1 (en) | 2005-06-23 |
| US7569251B2 (en) | 2009-08-04 |
| EP1528118A2 (fr) | 2005-05-04 |
| EP1528118A3 (fr) | 2006-06-07 |
| JP2005188505A (ja) | 2005-07-14 |
| FR2861423B1 (fr) | 2008-05-30 |
| JP4392323B2 (ja) | 2009-12-24 |
| RU2004132522A (ru) | 2006-04-10 |
| US20090087572A1 (en) | 2009-04-02 |
| RU2355891C2 (ru) | 2009-05-20 |
| FR2861423A1 (fr) | 2005-04-29 |
| US7311981B2 (en) | 2007-12-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA82188C2 (uk) | Деталь газової турбіни, оснащена захисним покриттям, і спосіб формування захисного покриття на металевій основі з суперсплаву | |
| JP3862774B2 (ja) | 超合金物品への断熱被膜の被覆方法及び断熱被膜 | |
| US5624721A (en) | Method of producing a superalloy article | |
| US5763107A (en) | Thermal barrier coating for a superalloy article | |
| AU2004242104B8 (en) | High-temperature coatings with Pt metal modifed gamma-Ni+gamma'-Ni3Al alloy compositions | |
| JP4971567B2 (ja) | 超合金基板上に結合下地層を有する熱障壁を形成する保護コーティングを作るための方法、及び該方法によって得られる部品 | |
| RU2228389C2 (ru) | Способ обеспечения тепловой защиты и металлическое изделие с керамическим покрытием (варианты) | |
| EP0821076B1 (en) | A method of aluminising a superalloy | |
| JP4684298B2 (ja) | 白金金属で改質されたγ−Ｎｉ＋γ’−Ｎｉ３Ａｌ合金組成物と反応性元素を含有する耐高温性コーティングの製造方法 | |
| JP5166797B2 (ja) | 拡散制御変性された白金族ボンドコート | |
| US20080057339A1 (en) | High-temperature coatings and bulk alloys with pt metal modified gamma-ni + gamma'-ni3al alloys having hot-corrosion resistance | |
| US6287644B1 (en) | Continuously-graded bond coat and method of manufacture | |
| GB2322383A (en) | A coated superalloy article |